Auf- und Entladen
von Kondensatoren

Von: Daniel Diers

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Inhaltsverzeichnis:

1. Grundlagen
1.1 allgemeine Grundlagen
1.2 Grundlage 1: Die elektrische Influenz
1.3 Grundlage 2: Parallelschaltung von Kondensatoren

2. Versuchsbeschreibung

3. Berechnungen
3.1 Erläuterung des Spannungs- und Stromverlaufes beim Laden und Entladen eines Kondensators
3.2 Beweis, dass zwischen Halbwertszeit und Zeitkonstante ein Zusammenhang besteht
3.3 Berechnung der beiden unbekannten Widerstände x R aus den Zeitkonstanten
3.4 Bestimmung der nächstliegenden Werte für die Widerstände aus der E-24-Reihe und dessen relative Fehler
3.5 Berechnung der unbekannten Parallelkapazität aus der Zeitkonstanten
3.6 Bestimmung der nächstliegenden Werte für die Kapazität aus der E-12-Reihe und dessen relative Fehler
3.7 Berechnung der Zeit für ein 95%-ig aufgeladenen (entladenen) Kondensator

4. Fehlerdiskussion

Aufgabenstellung:

Mit Hilfe eines y-t-Schreibers wird die Lade- und Entladekurve eines Kondensators bei verschiedenen Widerstanden aufgenommen. Aus der Halbwertszeit werden die Zeitkonstante und die Ladewiderstände berechnet.

1. Grundlagen

Allgemeine Grundlagen:

„Ein Kondensator besteht prinzipiell aus zwei elektrisch leitfähigen Flächen (auch Elektroden oder Beläge genannt), die durch ein Isolator (Dielektrikum) voneinander getrennt sind. Ein Kondensator kann Ladung speichern. Die Kapazität C für das Speichervermögen des Kondensators gibt an, wie viel Ladung Q pro Spannungseinheit U gespeichert werden kann .

[Formeln nicht in dieser Vorschau enthalten]

Das heißt, ein Kondensator besitzt die Kapazität C von 1F, wenn bei einem Strom von 1A innerhalb von 1 Sekunde (s) die Spannung U auf 1V ansteigt (Definition nach DIN 1301). Das Farad ist eine sehr große Einheit. In der Praxis
eingesetzte Kondensatoren besitzen nur Bruchteile eines Farads. Der Kondensator kann im Gleichstrom- und im Wechselstromkreis eingesetzt werden und erfüllt dabei im wesentlichen folgende Funktionen:

• Ladungsspeicher im Gleichstromkreis und
• Frequenzabhängiger Widerstand im Wechselstromkreis

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